Cách chọn hệ thống khí nén cho việc vận chuyển xi măng
Vận chuyển xi măng bằng khí nén là phương pháp hiệu quả giúp loại bỏ xi măng khỏi silo trong nhà máy xử lý. Tuy nhiên, để tối ưu hiệu suất và tiết kiệm năng lượng, việc lựa chọn áp suất và thiết bị khí nén phù hợp là vô cùng quan trọng. Bài viết này sẽ hướng dẫn bạn cách chọn hệ thống khí nén tối ưu cho nhà máy xi măng.
Xi măng ướt là một vật liệu dính, do đó việc loại bỏ nó khỏi silo lưu trữ trong nhà máy xử lý là rất quan trọng. Giải pháp hiệu quả là sử dụng hệ thống vận chuyển bằng khí nén, trong đó khí nén được dùng để đẫy xi măng qua hệ thống ống dẫn. Tuy nhiên, việc chọn áp suất và thiết bị phù hợp đóng vai trò quan trọng.
Vì sao cần hệ thống khí nén áp suất thấp trong nhà máy xi măng?
Trong nhà máy xi măng, hệ thống vận chuyển bằng khí nén là ứng dụng đòi hỏi áp suất thấp. Trong khi nhiều ngành công nghiệp cần máy nén khí có áp suất trung bình đến lớn, thì nhà máy xi măng lại phụ thuộc vào hệ thống áp suất thấp (<4 bar(g)), đặc biệt là cho các hoạt động vận chuyển bằng khí nén, làm lỏng và khí đốt.
Trên thực tế, khoảng 70% công suất của hệ thống khí nén trong nhà máy xi măng được dành cho máy nén và máy thổi áp suất thấp (< 4 bar). Trong số các ứng dụng áp suất thấp, vận chuyển bằng khí nén chiếm đến 40% lượng điện tiêu thụ.
Lựa chọn thiết bị khí nén áp suất thấp
Thiết bị truyền thống cho hệ thống khí nén áp suất thấp là máy thổi lobe (Roots). Tuy nhiên, máy thổi trục vít (screw blower) thường hiệu quả hơn 30% nhờ nguyên lý nén đẳng entropy.
Xem xét tổng chi phí vận hành, máy nén khí chiếm phần lớn lượng điện tiêu thụ, do đó đầu tư vào máy thổi trục vít hiệu quả có thể giúp tiết kiệm chi phí lâu dài. Trên thực tế, những thiết bị này có thể tự trả chi phí trong suốt vòng đời sử dụng.
Bên cạnh đó, cần đảm bảo thiết bị có áp suất phù hợp với nhu cầu. Việc chọn máy nén quá lớn hoặc quá nhỏ đều gây lãng phí năng lượng và làm giảm hiệu quả hoạt động.
Điều chỉnh áp suất phù hợp cho vận chuyển khí nén
Có hai phương pháp vận chuyển khí nén:
- Pha loãng: yêu cầu áp suất từ 0.3-2.5 bar(g), phù hợp với vật liệu có khối lượng riêng thấp.
- Pha đặc: yêu cầu áp suất từ 1.5-4 bar(g), tùy vào thiết kế hệ thống.
Nhiều cơ sở lắp đặt máy nén khí trung áp (7-8 bar(g)) và sử dụng van giảm áp, nhưng phương pháp này làm mất khoảng 7% hiệu suất năng lượng cho mỗi 1 bar(g) giảm áp.
Do đó, sử dụng máy nén khí hoặc máy thổi chuyên dụng sẽ tiết kiệm năng lượng hơn. Ngoài ra, mỗi dây chuyền vận chuyển nên có một đơn vị máy nén riêng để giảm nguy cơ tắc nghẽn đường ống do sụt áp đột ngột trong mạng lưới khí nén chung.
Hình 1. Vận chuyển bằng khí nén
